Bagaimanakah reka bentuk teras pengubah mempengaruhi kehilangan tenaga dan kecekapan?

Dalam sistem kuasa moden, transformer adalah peralatan utama dalam proses penghantaran dan pengedaran kuasa, dan prestasi mereka secara langsung berkaitan dengan tahap kecekapan tenaga keseluruhan sistem. Di antara banyak faktor yang menentukan, reka bentuk teras besi sudah pasti salah satu pautan teras yang mempengaruhi kecekapan dan penggunaan tenaga pengubah.
1. Peranan teras besi dalam pengubah
Prinsip kerja asas pengubah adalah induksi elektromagnet, dan teras besi adalah "jambatan perantara" dalam proses ini. Apabila arus AC mengalir melalui penggulungan utama, fluks magnet bergantian dihasilkan dalam teras besi, dengan itu mendorong voltan dalam penggulungan sekunder. Ciri -ciri magnet teras besi secara langsung mempengaruhi kecekapan pemindahan fluks magnet, yang juga mempengaruhi prestasi kecekapan tenaga keseluruhan pengubah.

2. Kesan reka bentuk teras besi pada penggunaan tenaga
Penggunaan tenaga pengubah terutamanya terdiri daripada dua bahagian: kehilangan tembaga (disebabkan oleh rintangan penggulungan) dan kehilangan besi (disebabkan oleh perubahan medan magnet di dalam teras besi). Reka bentuk teras mempunyai kesan yang sangat signifikan terhadap yang terakhir. Kehilangan besi termasuk dua bentuk utama:

1. kehilangan semasa eddy
Apabila medan magnet berganti melalui teras besi, arus bulat, iaitu "eddy current", diinduksi dalam logam, menjana tenaga haba dan menyebabkan kehilangan tenaga. Kerugian semasa eddy berkaitan dengan ketebalan dan kekonduksian teras besi. Menggunakan lembaran keluli silikon yang lebih nipis atau bahan amorf dan melakukan rawatan salutan penebat dapat menindas pembentukan arus eddy dan mengurangkan bahagian kerugian ini.

2. Kehilangan histerisis
Oleh kerana "fenomena histerisis" bahan ferromagnet semasa magnetisasi dan demagnetisasi, setiap perubahan dalam fluks magnet menggunakan beberapa tenaga. Kehilangan histerisis berkait rapat dengan kebolehtelapan magnet, daya paksaan dan sifat -sifat lain bahan teras besi. Keluli silikon berorientasikan berkualiti tinggi atau bahan amorf mempunyai gelung histeresis yang lebih sempit, dengan itu mengurangkan kehilangan tenaga.

3. Kesan reka bentuk teras besi pada kecekapan
Teras besi yang direka dengan baik bukan sahaja dapat mengurangkan kehilangan tenaga, tetapi juga meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan keseluruhan pengubah. Prestasi khusus adalah seperti berikut:

1. Pemilihan Bahan
Bahan-bahan teras biasa termasuk keluli silikon berorientasikan bijirin (CRGO), keluli silikon panas, aloi amorf, dan sebagainya. Pilihan bahan secara langsung mempengaruhi parameter utama seperti kebolehtelapan magnet, nilai kerugian dan ketumpatan fluks tepu.

2. Struktur teras
Inti terutamanya mempunyai dua jenis: jenis berlamina (struktur berlamina) dan jenis luka (seperti teras amorf). Jenis berlapis diperbuat daripada pelbagai lapisan lembaran keluli nipis yang terlindung dan disusun, yang membantu mengurangkan kerugian semasa eddy; Inti luka mempunyai kesinambungan, litar magnet yang lebih lancar, dan kehilangan tenaga yang lebih rendah.

3. Saiz dan Bentuk Teras
Saiz teras yang munasabah dan reka bentuk bentuk keratan rentas dapat mengurangkan fenomena ketepuan tempatan yang disebabkan oleh pengagihan ketumpatan fluks magnet yang tidak rata, dengan itu mengurangkan kerugian tempatan dan memanjangkan hayat peralatan. Inti dengan keratan rentas bulat atau elips mempunyai pengedaran fluks magnet yang lebih seragam dan kerugian yang lebih rendah.

4. Trend Pengoptimuman Dalam Aplikasi Praktikal
Gunakan bahan amorf: Berbanding dengan keluli silikon tradisional, teras amorf mempunyai kerugian yang lebih rendah di bawah keadaan beban rendah dan sesuai untuk senario penjimatan tenaga seperti transformer pengedaran dan sistem tenaga solar.

Meningkatkan ketepatan pemprosesan: Penambahbaikan proses ricih, susunan, dan penggulungan teras dapat mengurangkan jurang udara, meningkatkan kesinambungan litar magnet, dan mengurangkan kebocoran tenaga.

Mengadopsi tiga fasa lima lajur atau reka bentuk struktur cincin: Berbanding dengan teras tradisional E-jenis atau U-jenis, beberapa struktur baru mempunyai ciri-ciri pengedaran fluks magnet yang lebih baik dan meningkatkan kecekapan.

Memperkenalkan reka bentuk simulasi elemen terhingga: Dalam reka bentuk pengubah moden, perisian simulasi digunakan secara meluas untuk menganalisis dengan tepat bentuk dan sifat elektromagnet teras untuk terus mengoptimumkan prestasi penggunaan tenaga.

Teras transformer Reka bentuk bukan sahaja mengenai pemilihan bahan, tetapi juga refleksi komprehensif struktur, proses dan pemadanan sistem. Reka bentuk teras yang cekap dapat mengurangkan kehilangan besi dan meningkatkan kecekapan tenaga secara keseluruhan, dengan itu mengurangkan sisa tenaga, memanjangkan hayat peralatan, dan mengurangkan kos operasi. Hari ini, apabila netralitas karbon dan tenaga hijau semakin dinilai, mengoptimumkan reka bentuk teras pengubah telah menjadi bahagian penting dalam mempromosikan pembangunan sistem kuasa yang mampan.